本發(fā)明涉及一種全液壓驅(qū)動(dòng)數(shù)控摩擦疊焊機(jī)，特別是涉及一種用于全液壓驅(qū)動(dòng)數(shù)控摩擦疊焊機(jī)的升降型疊焊裝置。

背景技術(shù)：

當(dāng)今世界海底資源得到各國(guó)的高度重視，海底資源的開(kāi)采利用愈演愈烈。用于海底資源開(kāi)采的設(shè)備修復(fù)也相應(yīng)地被重視起來(lái)。

專(zhuān)利文獻(xiàn)CN103071914A公開(kāi)了一種全液壓驅(qū)動(dòng)可重構(gòu)數(shù)控摩擦疊焊機(jī)水下作業(yè)裝置。該設(shè)備主要包括弧形機(jī)架和疊焊機(jī)構(gòu)，設(shè)置在弧形機(jī)架上面的支撐疊焊機(jī)構(gòu)分別沿弧形機(jī)架的軸向和環(huán)向移動(dòng)的移動(dòng)支架，分別設(shè)置在弧形機(jī)架兩側(cè)的用于固定被焊管件的夾緊機(jī)構(gòu)。該設(shè)備應(yīng)用時(shí)，采用短行程主軸，使得橫梁與管道表面的空間小，橫梁與待修復(fù)管道之間的操作空間較小，從而導(dǎo)致水下作業(yè)效率低下，無(wú)法滿(mǎn)足快速修復(fù)的要求。再者，其一次裝卡疊焊范圍有限；橫向移動(dòng)由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)齒輪齒條實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，移動(dòng)速度慢，定位精度較差。因此有待改進(jìn)。

專(zhuān)利文獻(xiàn)CN104259653A和CN204075502U公開(kāi)了一種水下摩擦疊焊機(jī)。該設(shè)備主要包括左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置的兩套定位夾緊機(jī)構(gòu)、移動(dòng)支撐架、周向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、主軸架、軸向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、低速主軸頭和高速主軸頭幾部分。整個(gè)裝置安裝在待修復(fù)的管道位置附近，通過(guò)軸向移動(dòng)機(jī)構(gòu)和周向移動(dòng)機(jī)構(gòu)完成主軸頭定位，由低速主軸頭完成鉆孔過(guò)程，然后由高速主軸頭完成疊焊過(guò)程。雙主軸的控制比較麻煩，且存在重復(fù)定位的問(wèn)題，對(duì)裝置的定位精度要求很高。這對(duì)于水下60m的設(shè)備上述要求比較苛刻，疊焊過(guò)程中主軸頭部位受到較大的軸向力，裝置的夾緊定位機(jī)構(gòu)比較薄弱，恐無(wú)法滿(mǎn)足疊焊過(guò)程的夾緊定位要求。

專(zhuān)利文獻(xiàn)CN103350278A公開(kāi)了一種壓力控制攪拌摩擦焊主軸頭裝置，主要包括液壓系統(tǒng)、主軸油缸外殼和主軸活塞機(jī)構(gòu)；主軸油缸外殼由同軸連接的前殼體和后殼體構(gòu)成。該主軸具有尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊、集成度高、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方式靈活以及壓力控制原理簡(jiǎn)單、精確等特點(diǎn)。但是，該主軸行程較短，導(dǎo)致水下摩擦疊焊設(shè)備的橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)與待修復(fù)管道之間空間較小，無(wú)法滿(mǎn)足潛水員對(duì)于水下操作空間的要求。

綜上所述，上述裝備的局限性在于：操作空間小，水下作業(yè)效率低下；Z向移動(dòng)不 夠靈活，一次裝卡疊焊范圍有限，夾緊機(jī)構(gòu)適應(yīng)性差，不夠經(jīng)濟(jì)；存在重復(fù)定位的問(wèn)題，且?jiàn)A緊定位機(jī)構(gòu)強(qiáng)度較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種用于全液壓驅(qū)動(dòng)數(shù)控摩擦疊焊機(jī)的升降型疊焊裝置，該裝置具有較大的操作空間。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：一種用于全液壓驅(qū)動(dòng)數(shù)控摩擦疊焊機(jī)的升降型疊焊裝置，包括疊焊支架、主軸支撐架和主軸；所述疊焊支架包括左右對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)側(cè)板，兩個(gè)所述側(cè)板通過(guò)前后對(duì)稱(chēng)設(shè)置的兩根連系梁固接在一起，兩根所述連系梁和兩個(gè)所述側(cè)板形成框架結(jié)構(gòu)；所述主軸支撐架包括設(shè)置在所述疊焊支架內(nèi)部的框架式橫梁和主軸安裝架，所述主軸安裝架滑動(dòng)連接在所述框架式橫梁內(nèi)；所述框架式橫梁設(shè)有兩個(gè)X向橫梁和兩個(gè)Y向橫梁；在所述框架式橫梁的兩端各設(shè)有一Z向驅(qū)動(dòng)缸，所述Z向驅(qū)動(dòng)缸安裝在所述疊焊支架上；所述主軸安裝在所述主軸安裝架內(nèi)。

在所述X向橫梁的端面與位于其外側(cè)的所述側(cè)板之間設(shè)有所述間隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。

所述間隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)有4個(gè)，4個(gè)所述間隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)分別布置在所述框架式橫梁的四個(gè)角部的外側(cè)；每個(gè)所述間隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括形成在X向橫梁端面外角部的倒角面，所述倒角面沿所述X向橫梁端面的整個(gè)高度延伸，在所述倒角面上設(shè)有上下對(duì)稱(chēng)布置的楔形塊Ⅰ，位于上部的所述楔形塊Ⅰ小端朝上，位于下部的所述楔形塊Ⅰ小端朝下；在每個(gè)所述楔形塊Ⅰ上均設(shè)有一個(gè)與其適配的楔形塊Ⅱ，所述楔形塊Ⅱ滑動(dòng)配合在所述側(cè)板上，在所述楔形塊Ⅱ的大端設(shè)有與其垂直固接的壓板，在所述壓板與相應(yīng)的所述楔形塊Ⅰ的小端之間設(shè)有墊片組，所述壓板、所述墊片組和所述楔形塊Ⅰ采用螺栓連接在一起。

所述主軸安裝架與傳動(dòng)座連接，所述傳動(dòng)座固定在X向雙作用液壓缸的缸筒上，所述X向雙作用液壓缸的活塞桿沿X向布置并固裝在所述框架式橫梁上。

在所述框架式橫梁的內(nèi)側(cè)形成有X向滑動(dòng)配合面，在所述主軸安裝架的外側(cè)設(shè)有與所述X向滑動(dòng)配合面適配的滑塊。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

1)操作空間大，工作范圍大，運(yùn)動(dòng)靈活，能完成復(fù)雜形狀裂紋修復(fù)。

2)驅(qū)動(dòng)裝置均為液壓器件，定位精度高，響應(yīng)速度快，不易受水下環(huán)境的影響，為水下工作的安全可靠進(jìn)行提供了有力保障。

3)主軸的行程加上Z向驅(qū)動(dòng)缸的行程即可滿(mǎn)足設(shè)備在Z向的移動(dòng)范圍，保證設(shè)備在 Z向上運(yùn)動(dòng)靈活，可修復(fù)管狀物上不同深度、形狀復(fù)雜的裂紋。

4)Z向移動(dòng)采用楔形導(dǎo)向間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)，可以隨時(shí)調(diào)整橫梁Z向移動(dòng)的間隙，使得設(shè)備運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的框架式橫梁的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的主軸安裝在主軸安裝架內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的X向雙作用液壓缸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的間隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、疊焊支架，11、側(cè)板，12、連系梁，2、主軸支撐架，21、框架式橫梁，211、X向橫梁，212、Y向橫梁，22、主軸安裝架，221、滑塊，23、Z向驅(qū)動(dòng)缸，3、X向雙作用液壓缸，31、傳動(dòng)座，32、缸筒，33、活塞桿，4、主軸，5、間隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，51、楔形塊Ⅰ，52、楔形塊Ⅱ，53、壓板，54、墊片組。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下：

請(qǐng)參閱圖1～圖5，一種用于全液壓驅(qū)動(dòng)數(shù)控摩擦疊焊機(jī)的升降型疊焊裝置，包括疊焊支架1、主軸支撐架2和主軸4。

所述疊焊支架1包括左右對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)側(cè)板11，兩個(gè)所述側(cè)板11通過(guò)前后對(duì)稱(chēng)設(shè)置的兩根連系梁12固接在一起，兩根所述連系梁12和兩個(gè)所述側(cè)板11形成框架結(jié)構(gòu)。

所述主軸支撐架2包括設(shè)置在所述疊焊支架1內(nèi)部的框架式橫梁21和主軸安裝架22，所述主軸安裝架22滑動(dòng)連接在所述框架式橫梁21內(nèi)；所述框架式橫梁21設(shè)有兩個(gè)X向橫梁211和兩個(gè)Y向橫梁212；在所述框架式橫梁21的兩端各設(shè)有一Z向驅(qū)動(dòng)缸23，所述Z向驅(qū)動(dòng)缸23安裝在所述疊焊支架1上。

所述主軸4安裝在所述主軸安裝架22內(nèi)。

本發(fā)明通過(guò)將主軸4安裝在可升降的框架式橫梁21上擴(kuò)大了主軸4的Z向移動(dòng)范圍，進(jìn)而擴(kuò)大了操作空間。

在本實(shí)施例中，為了提高主軸4的運(yùn)行精度，在所述X向橫梁211的端面與位于其外側(cè)的所述側(cè)板11之間設(shè)有所述間隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)5。

進(jìn)一步地，所述間隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)5有4個(gè)，4個(gè)所述間隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)5分別布置在所述框架式橫梁21的四個(gè)角部的外側(cè)；每個(gè)所述間隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)5包括形成在X向橫梁端面外角部的倒角面，所述倒角面沿所述X向橫梁端面的整個(gè)高度延伸，在所述倒角面上設(shè)有上下對(duì)稱(chēng)布置的楔形塊Ⅰ51，位于上部的楔形塊Ⅰ51小端朝上，位于下部的楔形塊Ⅰ51小端朝下；在每個(gè)所述楔形塊Ⅰ51上均設(shè)有一個(gè)與其適配的楔形塊Ⅱ52。所述楔形塊Ⅱ52滑動(dòng)配合在所述側(cè)板11上，在所述楔形塊Ⅱ52的大端設(shè)有與其垂直固接的壓板53，在所述壓板53與相應(yīng)的所述楔形塊Ⅰ51的小端之間設(shè)有墊片組54，所述壓板53、所述墊片組54和所述楔形塊Ⅰ51采用螺栓連接在一起。

在本實(shí)施例中，為了擴(kuò)大X向的疊焊范圍，所述主軸安裝架22與傳動(dòng)座31連接，所述傳動(dòng)座31固定在X向雙作用液壓缸3的缸筒32上，所述X向雙作用液壓缸3的活塞桿33沿X向布置并固裝在所述框架式橫梁21上。

在本實(shí)施例中，為了減少加工面，降低成本，在所述框架式橫梁21的內(nèi)側(cè)形成有X向滑動(dòng)配合面213，在所述主軸安裝架22的外側(cè)設(shè)有與所述X向滑動(dòng)配合面213適配的滑塊221。

在發(fā)現(xiàn)并定位水下管狀物裂紋后，將設(shè)備初步固定在易于實(shí)施疊焊的位置，用定位夾緊機(jī)構(gòu)將疊焊裝置固定在管狀物上，為疊焊安全進(jìn)行提供保障，以便根據(jù)裂縫的具體位置由X向雙作用液壓缸3調(diào)整主軸4的位置。根據(jù)疊焊的深度和疊焊刀具的長(zhǎng)度，通過(guò)給Z向驅(qū)動(dòng)缸23供油，使主軸沿Z向移動(dòng)，將主軸4調(diào)整到適宜的高度。在主軸4上安裝鉆頭，進(jìn)行鉆孔，再通過(guò)特制的刀具加工出塞孔，將主軸頭抬高，更換塞棒，在主軸頭驅(qū)動(dòng)下完成疊焊；更換砂輪，切掉殘余塞棒，再更換銑刀，銑去疊焊留下的飛邊，至此完成第一個(gè)塞焊單元的疊焊；再根據(jù)裂紋的走向，做出適當(dāng)?shù)淖藨B(tài)調(diào)整，進(jìn)行下一個(gè)塞焊單元的疊焊，最終一系列疊焊單元相互搭接形成完整的焊縫。

盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍的情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。